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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2013-03-08 16:40 (100)立方晶単結晶基板上にエピタキシャル成長した3d強磁性遷移金属薄膜の構造解析 ○大竹 充・二本正昭（中大）  MR2012-51 エレソ技報アーカイブへのリンク：MR2012-51 |
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| 抄録 | （和） | 3d強磁性遷移金属（Fe，Co，Ni）およびこれらの合金の薄膜をMgO，SrTiO3，および，GaAsの(100)単結晶基板上に形成し，RHEED，XRD，および，TEMにより成長機構および構造を調べた．いずれの基板上においても，bcc構造を持つFe，Fe65Co35，Fe50Co50，Fe80Ni20（at. %）膜が形成された．MgO基板上に300 °Cより高温でエピタキシャル成長したCo膜は，hcp構造を持ち，(11-20)が基板面と平行に配向した双晶から構成された．一方，100 °Cで形成したエピタキシャル膜は，hcp(11-20)結晶に加え，fcc(100)結晶を含む混合結晶から構成された． MgO基板上に形成したCo80Ni20膜では，成長温度に関わらず，hcp(11-20)およびfcc(100)の複合結晶が形成された．NiおよびNi80Fe20膜においても，fcc(100)結晶に加え，準安定なhcp(11-20)結晶が形成された．膜厚の増加に伴い，hcp-Niおよびhcp-Ni80Fe20結晶は(0001)最密充填面のすべりにより安定なfcc(110)結晶に変態する傾向が認められた．SrTiO3基板上にエピタキシャル成長したCo，Co80Ni20，Ni，および，Ni80Fe20膜はfcc構造を持った．GaAs基板上におけるCo，Ni，および，Ni80Fe20膜の成長初期段階においては，準安定なbcc結晶がヘテロエピタキシャル成長により安定化された．しかしながら，膜厚の増加に伴い，準安定bcc結晶も{110}最密充填面のすべりにより安定なfcc結晶に変態した．MgO基板上にエピタキシャル成長した膜の歪は，格子ミスマッチが3～17%と大きいにも関わらず，非常に小さいことがXRD解析により示された．ミスマッチを低減させるために，膜と基板の界面付近の膜中において，多くのミスフィット転位が導入されることが高分解能断面TEM観察により分かった． |
| （英） | Thin films of 3d ferromagnetic transition metals (Fe, Co, and Ni) and their alloys are prepared on MgO, SrTiO3, and GaAs single-crystal substrates of (100) orientation. The growth behavior and the structure are investigated by RHEED, XRD, and HR-TEM. Fe, Fe65Co35, Fe50Co50, and Fe80Ni20 (at. %) films with bcc structure are formed on all the substrates. Co films epitaxially grown on MgO substrates at temperatures higher than 300 °C consist of hcp(11-20) bi-crystals, whereas a Co epitaxial film deposited at 100 °C involves an fcc(100) crystal in addition to hcp(11-20) crystals. Co80Ni20 films grown on MgO substrates consist of a mixture of hcp(11-20) and fcc(100) crystals regardless of growth temperature. Ni and Ni80Fe20 films grown on MgO substrates include not only fcc(100) but also hcp(11-20) crystals which are metastable and stabilized through hetero-epitaxial growth. As the film thickness increases, the Ni and the Ni80Fe20 crystals of hcp(11-20) orientation tend to transform into more stable fcc crystals of (110) orientation by atomic displacement parallel to the hcp(0001) close-packed plane. Co, Co80Ni20, Ni, and Ni80Fe20 films with fcc structure grow epitaxially on SrTiO3 substrates. Metastable bcc crystals nucleate in early stages of Co, Ni, and Ni80Fe20 film growth on GaAs substrates. With increasing the thickness, the metastable bcc structure starts to transform into fcc structure through atomic displacement parallel to the bcc{110} close-packed planes. XRD indicates that the strains in films epitaxially grown on MgO substrates are very small though the lattice mismatches are as large as 3–17%. Cross-sectional HR-TEM shows that a lot of misfit dislocations are introduced in the films around film/substrate interfaces to reduce the mismatches. | |
| キーワード | （和） | Fe，Co，Ni / Fe-Co，Co-Ni，Ni-Co / 薄膜 / エピタキシャル成長 / 結晶構造 / 安定相 / 準安定相 / |
| （英） | Fe, Co, Ni / Fe-Co, Co-Ni, Ni-Fe / thin film / epitaxial growth / crystal structure / stable phase / metastable phase / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 112, 2013年3月. | |
| 資料番号 | ||
| 発行日 | 2013-03-01 (MR) | |
| ISSN | Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | MR2012-51 エレソ技報アーカイブへのリンク：MR2012-51 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | MRIS ITE-MMS |
| 開催期間 | 2013-03-08 - 2013-03-08 |
| 開催地（和） | 名古屋大学 |
| 開催地（英） | Nagoya Univ. |
| テーマ（和） | 光記録，一般 |
| テーマ（英） | Optical recording, etc. |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | MRIS |
| 会議コード | 2013-03-MR-MMS |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | (100)立方晶単結晶基板上にエピタキシャル成長した3d強磁性遷移金属薄膜の構造解析 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Structural Characterization of 3d Ferromagnetic Transition Metal Thin Films Epitaxially Grown on (100)-Oriented Cubic Single-Crystal Substrates |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | Fe，Co，Ni / Fe, Co, Ni |
| キーワード(2)（和/英） | Fe-Co，Co-Ni，Ni-Co / Fe-Co, Co-Ni, Ni-Fe |
| キーワード(3)（和/英） | 薄膜 / thin film |
| キーワード(4)（和/英） | エピタキシャル成長 / epitaxial growth |
| キーワード(5)（和/英） | 結晶構造 / crystal structure |
| キーワード(6)（和/英） | 安定相 / stable phase |
| キーワード(7)（和/英） | 準安定相 / metastable phase |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 大竹 充 / Mitsuru Ohtake / オオタケ ミツル |
| 第1著者 所属（和/英） | 中央大学 (略称： 中大) Chuo University (略称： Chuo Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 二本 正昭 / Masaaki Futamoto / フタモト マサアキ |
| 第2著者 所属（和/英） | 中央大学 (略称： 中大) Chuo University (略称： Chuo Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | / / |
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| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2013-03-08 16:40:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | MRIS |
| 資料番号 | MR2012-51 |
| 巻番号（vol） | vol.112 |
| 号番号（no） | no.452 |
| ページ範囲 | pp.39-44 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2013-03-01 (MR) |
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